DIGESTÃO E ABSORÇÃO DE PROTEÍNAS
Yuri Nascimento, Isabel Moura, Marcella Silva, Francisco Cordeiro, Stephanie Silva, Victor Delmas, Tayná Silva, Cristiane Pereira
Resumo
Introdução: As proteínas são moléculas orgânicas compostas de aminoácidos e possuem um papel essencial no funcionamento do organismo, pois cabe a ela o fornecimento de todo o material necessário para que o nosso corpo possa se manter e também para que nossos órgãos e tecidos consigam se reconstituir. As proteínas auxiliam no crescimento e na reparação de tecidos, ajudam na produção de enzimas, hormônios, neurotransmissores e anticorpos, na reposição do gasto energético das células e no transporte de substâncias para o corpo. Objetivo: Compreender os mecanismos da digestão e absorção de proteínas. Metodologia: Procedeu-se a pesquisa em bases científicas no Google Acadêmico, SciELO e Periódicos Capes. Resultados: A digestão de proteínas não ocorre na boca, mas ao longo do percurso passando pelo sítio principal de digestão das proteínas - estômago, através da enzima Pepsina, nas células acinares pancreáticas pelas enzimas tripsina, quimiotripsina, elastase e carboxipeptidades A e B, e nos enterócitos as enzimas responsáveis são as endopeptídades, aminopeptídades e dipeptídades. As membranas de borda em escova e basolateral são atravessadas por aminoácidos e di-tripeptídios mediante mecanismos passivos (difusão simples ou facilitada) ou ativos (cotransportadores de Na+ ou H+). O sistema ativo dependente de Na+ ocorre principalmente na borda em escova e a difusão simples na basolateral. Ambas as membranas apresentam o transporte passivo facilitado. Os aminoácidos livres usam tanto o sistema passivo, como o ativo, enquanto os di-tripeptídios utilizam mais o sistema ativo (H+). A absorção de proteínas ocorre nos enterócitos, através das bordas em escova, ou seja, as microvilosidades absorvem os aminoácidos, dipeptídeos, tripeptídeos. Além disso, a absorção vai depender de alguns fatores, como o transporte ativo, utilizando a ATPase Na/K; difusão facilitada ou ativa. Conclusão: Os mecanismos envolvidos na absorção de aminoácidos e di-tripeptídios são revistos diretamente à nutrição humana. Sabendo disso, uma dieta equilibrada e com boas fontes de proteínas de alto valor biológico, acarretará em um bom funcionamento do organismo.
Palavras-chave: Absorção de Proteínas; Digestão; Aminoácidos.
Comentários sobre o artigo
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Marcos Soares (2019-07-12)
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Revisão da Estrutura dos Hidratos de Carbono
Classificação
Tabela: Classificação dos hidratos de carbono com base no tamanho
Monossacarídeos | Moléculas que consistem num grupo de açúcar simples |
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Dissacarídeos | Combinação de 2 monossacarídeos |
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Oligossacarídeos | Combinação de 3-10 monossacarídeos | Geralmente ligados a:
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Polissacarídeos | Combinação de > 10 monossacarídeos |
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Ligações glicosídicas
- Ligam uma molécula de açúcar a qualquer outro componente
- Ligações covalentes entre:
- O grupo -OH e o carbono anomérico (geralmente C1) de um açúcar
- O grupo -OH e outro composto (pode ser outra molécula de açúcar ou qualquer outro componente)
- A formação da ligação resulta na perda de H2O
- A nomenclatura baseia-se nos carbonos ligados e no anomerismo do carbono
anomérico
- E.g., ligações glicosídicas α-1,4 ligam o carbono C1 (anomérico) ao primeiro sacarídeo (com um grupo hidroxil orientado na configuração α) ao grupo hidroxilo no carbono C4 do sacarídeo seguinte
Estrutura química da lactose e
maltose demonstrando ligações glicosídicas α versus β:
Na lactose, o carbono anomérico na galactose (C1) está na configuração β (o grupo hidroxilo aponta para cima); portanto, quando se forma uma ligação da galactose com o C4 na glicose, forma-se uma ligação β-1,4-glicosídica. A maltose é constituída por 2 moléculas de glucose. O carbono anomérico na glucose (C1) tem a configuração α (o grupo hidroxilo aponta para baixo); portanto, a ligação na maltose é uma ligação α-1,4-glicosídica entre 2
moléculas de glucose.
Digestão dos Hidratos de Carbono
Os hidratos de carbono são principalmente digeridos por amilases e enzimas da bordadura em escova. Os hidratos de carbono só podem ser absorvidos como monossacarídeos, pelo que estas enzimas decompõem grandes moléculas de amido até serem obtidos monossacarídeos únicos.
Nota: Muitos hidratos de carbono dietéticos encontram-se sob a forma de amido, que é uma mistura de amilose e amilopectina (ambos são constituídos inteiramente por moléculas de glucose):
- A amilose é uma cadeia linear de moléculas de glucose unidas a ligações α-1,4-glicosídicas.
- A amilopectina inclui numerosos ramos formados por ligações α-1,6- glicosídicas.
Amilases
- Clivam ligações α-1,4-glicosídicas entre moléculas de açúcar
- Criam cadeias de polissacarídeos cada vez mais pequenas até
que a maioria das ligações α-1,4-glicosídicas sejam decompostas, resultando em:
- Monossacarídeos
- Dissacarídeos
- Oligossacarídeos
- Amidos indigestos (açúcares unidos por outros tipos de ligações)
- Ativam na presença de um pH mais elevado:
- Ativas na boca e no intestino delgado
- Inativas no estômago
- Tipos e localização da amilase:
- Amilase salivar: secretada na boca, por glândulas salivares
- Amilase pancreática: secretada no duodeno, pelo pâncreas exócrino
A amilopectina é parcialmente digerida pela amilase. As moléculas de amilopectina são cadeias de glucose, unidas por ligações glicosídicas α-1,4 (criam uma cadeia reta de moléculas de glucose) e ligações glicosídicas α-1,6 (criam um ramo fora da cadeia reta). A amilase quebra as ligações glicosídicas α-1,4.
Imagem por Lecturio.Enzimas da bordadura em escova
As enzimas de bordadura em escova são proteínas ligadas à membrana, na superfície luminal dos enterócitos, no intestino delgado. Existem 4 grandes enzimas da bordadura em escova envolvidas na digestão dos hidratos de carbono.
- Isomaltase: cliva as ligações α-1,6-glicosídicas
- Maltase:
- Cliva a maltose → glicose + glicose
- Cliva a maltotriose → glicose + glicose + glicose
- Lactase: cliva a lactose → glicose + galactose
- Sacarase:
- Cliva a sacarose → glicose + frutose
- Cliva outros oligossacarídeos pequenos
Digestão da margem das vilosidades:
Diagrama do disscarídeo lactose a ser hidrolisada nos monossacarídeos constituintes (galactose e glicose) para ser absorvida
pelos enterócitos. A margem das vilosidades é usada na digestão de muitos outros dissacarídeos.
SGLT1: Transportador ligado a glucose–sódio 1
A isomaltase quebra as ligações glicosídicas α-1,6 presentes na amilopectina. Ligações glicosídicas α-1,6 criam ramos de “cadeias retas” de glicose ao unir o 1.º carbono numa cadeia (estrutura de anel superior) ao 6.º carbono noutra cadeia (estrutura de 2 anéis inferior). A isomaltase hidroliza estas ligações.
Imagem por Lecturio.Vídeos recomendados
Absorção de Hidratos de Carbono
Após a digestão, os hidratos de carbono são absorvidos e transportados através da circulação sanguínea até à circulação portal. O transporte pode ser um mecanismo ativo, facilitado ou passivo.
- O transporte ativo envolve o uso de enzimas transportadoras, que utilizam energia para movimentarem os hidratos de carbono através da membrana plasmática, mesmo contra o gradiente de concentração.
- A difusão facilitada ocorre em níveis de concentração mais baixos com a ajuda adicional de enzimas transmembranares que não requerem energia.
- A absorção passiva faz baixar os níveis de concentração dos açúcares sem assistência enzimática ou energia necessária; é o mecanismo mais lento.
Os transportadores têm funções específicas e as suas funções podem ser ativas, facilitadas ou passivas.
- Transportador de glucose tipo 1 (SGLT1, pela sigla em inglês):
- Encontrado na membrana luminal dos enterócitos, no intestino delgado
- Atua transportando glicose e galactose para o interior dos enterócitos
- Depende de um gradiente de sódio gerado ativamente por uma ATPase Na+/K+
- Transporta 2 iões sódio, 1 glucose ou galactose e água
- Transportador
de glucose 2 (GLUT2, pela sigla em inglês)
- Encontrado nos rins, no fígado e no pâncreas e na membrana basolateral dos enterócitos do intestino delgado.
- Transporta os 3 monossacarídeos primários (glucose, galactose e frutose) através de difusão facilitada
- No que diz respeito à absorção: o GLUT2 transporta monossacarídeos para o exterior dos enterócitos e para o espaço intersticial.
- A bidirecionalidade permite uma mudança de função dependendo das condições celulares.
- GLUT5
- Transporte de frutose através de difusões facilitadas
A absorção passiva de glucose representa uma pequena parte da capacidade de absorção. A maior parte da absorção ocorre na 1.ª parte do intestino delgado (duodeno, jejuno).
Ordem de eventos na absorção de monossacarídeos:
- Absorção para os enterócitos através da membrana apical:
- Glucose e galactose: via SGLT1
- Frutose: via GLUT5
- Libertação dos mesmos no espaço intersticial através do GLUT2, na membrana basolateral, através de difusão facilitada
- Absorção para os capilares a partir do espaço intersticial
- Os capilares drenam para as veias → veia portal → fígado para utilização no metabolismo
Absorção de monossacarídeos através de enterócitos
SGLT1: transportador ligado
a glucose-sódio
GLUT5: transportador de glicose 5
GLUT2: transportador de glicose 2
(pelas siglas em inglês)
Vídeos recomendados
Transporte de Monossacarídeos Dentro do Organismo
Uma vez na circulação sanguínea, os monossacarídeos são transportados para diferentes células em todo o corpo e absorvidos pelas células periféricas, por vários transportadores diferentes. Vários transportadores de glicose importantes incluem:
- GLUT4:
- O transportador mais importante de absorção de glucose
- Encontra-se expressa sobretudo no músculo esquelético e no tecido adiposo
- Estimulado pela insulina para transportar glicose circulante para as células, para utilização e/ou armazenamento
- SGLT2:
- Localizado no túbulo contornado proximal (TCP) nos rins
- Responsável por > 90% da reabsorção da glicose filtrada
Tabela: Revisão dos transportadores
Maioria das células humanas: hemácias, SNC, córnea, placenta, tecido fetal… |
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Túbulo contornado proximal (TCP) |
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Relevância Clínica
- Intolerância à lactose: perturbação gastrointestinal de má absorção causada por deficiência de lactase, uma enzima da margem das vilosidades envolvida na digestão e absorção da lactose. A lactose é um dissacarídeo composto por glicose e galactose. Pacientes com intolerância à lactose apresentam dor abdominal, diarreia e flatulência após o consumo de produtos à base de lactose. O tratamento é a modificação alimentar ou suplementação com lactase em casos mais leves.
- Galactosemia: doença autossómica recessiva que impede o processamento de galactose, devido ao défice em 1 de 3 enzimas chave, a mais comum sendo a galactose-1-fosfato uridiltransferase. A galactosemia é uma patologia grave que se apresenta cedo na vida dos lactentes, que sofrem de letargia, náuseas, vómitos, diarreia e icterícia. As manifestações tardias podem incluir sintomas do neurodesenvolvimento, cataratas, atraso no crescimento e insuficiência ovárica prematura. O tratamento passa pela reeducação alimentar.
- Diabetes mellitus: doença metabólica causada por hiperglicemia crónica. A diabetes mellitus é devida a deficiência ou resistência à insulina. Os transportadores GLUT4 são insulinossensíveis e ajudam a promover o armazenamento de glicose em determinadas condições. Doentes com diabetes mellitus tipo 2 têm uma interrupção na resposta à insulina e, assim, a glicose acumula-se no sangue, causando hiperglicemia crónica. Os sintomas incluem frequência urinária, aumento da sede e aumento do apetite. As complicações graves da diabetes mellitus incluem cetoacidose diabética, doença cardiovascular, neuropatia e doença renal.
Referências
- Barrett, K.E., Barman, S.M., Brooks, H.L., Yuan, J.X. (2019). Digestion & absorption of nutrients. Chapter 26 of Ganong’s Review of Medical Physiology, 26th ed. New York: McGraw-Hill Education. Retrieved June 25, 2021, from //accessmedicine.mhmedical.com/content.aspx?bookid=2525§ionid=204296544
- Holesh, J.E., Aslam, S., Martin, A. (2021). Physiology, carbohydrates. StatPearls. Retrieved June 25, 2021, from //www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK459280/
- Goodman, B.E. (2010). Insights into digestion and absorption of major nutrients in humans. Advances in Physiology Education 34(2):44–53. //pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20522896/